8.3 A domborzatmodellek elérhetősége

A korábbi években a nemzeti geodéziai/térinformatikai adatszolgáltatók általában az általuk forgalmazott topográfiai térképek szintvonal-adatbázisaiból fejlesztett domborzati modelleket forgalmazták, ma már egyre inkább jellemző a lézerszkennelt adatokból előállított domborzatmodellek elérhetősége. E modellek az illető ország vízszintes térképi koordinátarendszerében mutatják a magasságot, a magasságértékek pedig szintén az adott ország magassági dátumához igazodnak. A modellek minőségi jellemzői is változnak, és alapvetően függenek a készítő ország technikai színvonalától, az elérhető topográfiai térképek méretarányától és minőségétől is. A lézerszkennelt adatok alapján generált domborzatmodellek élessége, felbontása és a legtöbb esetben a pontossága is jobb, mint a szintvonalas adatokból generáltaké. Az egyes nemzeti adatszolgáltatók általában nagy hangsúlyt fektetnek az adataik pontosságára és aktualizálására, azonban a Föld felszínének nagy részére ilyen igényű adatbázisok egyáltalán nem érhetők el.

Az SRTM-mérés

49. ábra. Az űrepülőgépen végzett SRTM-mérés elvi vázlata.

A közepes felbontású globális domborzati modellek esetében más a helyzet. Az 1990-es években különféle nemzetközi csoportok alakultak globális modellek meglévő adatokból való összeállítására. Az évszázad végére el is terjedtek ilyen adatrendszerek (pl. a GTOPO30), azonban a szerkesztett mivoltukból adódóan ezek adatminősége helyről helyre nagyon változó volt. Ezen a helyzeten gyökeresen változtatott a 2003-tól publikált SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Az amerikai NASA (National Aeronautic and Space Administration) 1996-ban kezdte meg a programot, amelynek célja a Föld felszíne mintegy 80%-ának digitális domborzati térképezése volt, űrrepülőgép fedélzetén elhelyezett radarrendszer felhasználásával (49. ábra). Halasztás után az Endeavour űrrepülőgépet, fedélzetén a méréshez szükséges berendezésekkel 2000. február 11-én bocsátották fel. A teljes mérési kampány 11 napig tartott. Az űrbeli mérést kiterjedt felszíni GPS-mérésekkel és adott pozíciókon elhelyezett mesterséges visszaverő felületek elhelyezésével is támogatták. A mérést követő adatfeldolgozás 18 hónapot vett igénybe, amelyet az amerikai védelmi minisztérium intézménye, a NIMA (National Imagery and Mapping Agency) fővállalkozásában végeztek. A NASA és a NIMA közötti 2003-as együttműködési megállapodásnak megfelelően, a NASA engedélyével az Egyesült Államok geológiai szolgálata, az USGS (United States Geological Survey) archiválja és a világhálón teszi elérhetővé az adatokat.

A Székelyföld domborzati modellje

50. ábra. A Székelyföld domborzati modellje az SRTM-adatok alapján.

A projekt során a térképezett terület digitális domborzatmodellje két felbontásban készült el: a pontosabbnak 1 szögmásodperc, a kevésbé részletesnek 3 szögmásodperc a felbontása, amely utóbbi is százszoros adatsűrűségbeli javulást jelent az addig elérhető legjobb felbontású globális domborzatmodellhez, a GTOPO30-hoz képest. Ezzel olyan publikus adatbázis jött létre, amelynek létét és használhatóságát minden térinformatikával foglalkozó szakembernek érdemes ismerni (50. ábra).

A mérés során az űrrepülőgép fedélzetén elhelyezett radarberendezést használtak. Mivel az űrrepülőgépek pályainklinációja 57 fok, a poláris területeket nem érinti, így az SRTM-program keretében térképezhető és térképezett terület a 60 fokos északi, illetve az 57 fokos déli szélességi körök közötti régióra terjed ki. Nem tartalmazza tehát az adatbázis pl. Finnország domborzatát. Az eredményként kapott, 3 szögmásodperc felbontású (ill. az USA területét ábrázoló 1 szögmásodperc felbontású) adatok az Interneten bárki számára hozzáférhetők. A hálózat az ellipszoidi koordináták mentén egyenközű, az alkalmazott alapfelület a WGS84 földi ellipszoid. A pixelértékek – az alább tárgyalt kivételekkel – a magasságadatokat tartalmazzák. A magasságok a tengerszint feletti magasság becslései, amelyek a mérésekből származtatott WGS84 ellipszoidi magasság és egy globális modellből vett helyi geoidunduláció-érték különbségeként álltak elő.

Az adatok használatakor figyelembe kell vennünk, hogy azokat radar-technológia alkalmazásával határozták meg. Vízfelületekről – az elkerülhetetlen hullámzás hatása miatt – bizonytalan jelek érkeznek, emiatt a tengereken és tavakon, illetve folyókon hamis adatok jelennek meg. Ezek egy részét a feldolgozás során kiszűrték, és e pixeleknek NULL értéket adtak. Hasonló NULL értéket kapott számos hegyvidéki pixel is, leginkább az olyan mély völgyek területén, amelyek a felvételi geometriából adódóan radarárnyékban voltak, és ahonnan nem érkezett visszavert radarjel. Értelemszerűen magasabb hegyvidékeken gyakoribb az emiatt bekövetkezett adathiány. Szükség esetén más, gyengébb felbontású modellből pótolhatjuk az itt hiányzó értékeket. Az 5,6 centiméter hullámhosszú rádiójelek nem hatolnak át a sűrű, vagy akár a közepes sűrűségű lombozaton, és természetesen visszaverődnek az épületek szilárd tetőzetéről, burkolatáról. Így a magasságértékek az 5,6 centiméteres hullámhosszú elektromágneses jel számára reflektorként viselkedő réteg tengerszint feletti magasságát adják: városokban, erdők területén az épületek, a fák magassága is megjelenik az adatokban!

A Mars ritka légkörében lehetséges a pontos műholdas lézeres magasságmérés is. A MOLA (Mars Orbital Laser Altimetry) projekt egy az SRTM-hez igen hasonló, 500 méter körüli felszíni felbontású domborzati modellt szolgáltatott a bolygóról, természetesen az épített és növényzeti „zavarok” nélkül (51. ábra). Az utóbbi évtizedben a Mars magassági felmérése ehhez képest több nagyságrenddel finomodott.

A Mars domborzatmodelljének egy részlete

51. ábra. A marsi Huygens-kráter déli előtere a MOLA domborzati modellen.